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JP4262852B2 - Oil combustor - Google Patents
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JP4262852B2 - Oil combustor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体燃料をノズルから噴出して気化室に設けられた気化壁に衝突させると共に燃焼用一次空気を気化室に供給し、ヒータにより液体燃料を加熱して気化壁で気化させ、気化した燃料と燃焼用一次空気との混合ガスをバーナへ導いて燃焼させる石油燃焼器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、給湯器や温水式暖房器には、灯油を気化して燃料に用いる石油燃焼器が知られている。その一例として特許2924131に知られている石油燃焼器を図6を用いて説明する。
この石油燃焼器は、灯油を気化させ空気と混合させる気化室4と、混合ガスを下方に導く混合通路9と、混合ガスを混合通路9から後部(図中、左側)へ導く均一室1と、均一室1の上部に設けられ混合ガスを燃焼させるバーナ2とを備える。
【0003】
気化室4は、その正面壁7の上部にノズル入口13が開口され、その下方には空気入口11が開口される。ノズル入口13には、気化室4の背面で下方ほど前方へ傾斜した傾斜気化壁6へ灯油を噴出するノズル14が設けられる。また、傾斜気化壁6は、線状のシーズヒータ10を内蔵すると共に、バーナ2の燃焼熱の一部を回収するフィン15を備える。
また、空気入口11の上流には、気化室4へ空気を送り込むファン3が設けられる。
【0004】
このように構成された石油燃焼器では、ノズル14から噴出された灯油がシーズヒータ10により加熱された傾斜気化壁6に衝突して流下しながら気化し、下方の空気入口11から導入され傾斜気化壁6に沿って上昇する空気と混合した後、混合通路9,均一室1を通過してバーナ2で燃焼する。
燃焼中、燃焼ガスの熱の一部をフィン15により回収し、傾斜気化壁6全体を加熱して気化能力の向上を図っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、灯油が傾斜気化壁6に沿って流下する際に、上昇してきた空気と衝突して流下が遮られ油溜まりを発生し、良好な気化が行われなかった。
また、灯油の噴出量が多い場合には、拡散が傾斜気化壁6の上方に集中し、気化室4の天井壁5や、気化室4の左右側壁8へ拡散するものの、傾斜気化壁6の下部が気化面として有効に利用されなかった。
この結果、傾斜気化壁6下部では、灯油の接触量が少なくなり、蒸発潜熱が奪われずに温度が上昇して傾斜気化壁6の温度分布が不均一になるため、気化室4が焼損したり、タールが発生してしまい、気化性能は悪くなる。
一方、灯油の接触量が多い傾斜気化壁6上部では、壁面温度が低下し易く、蒸発に必要な熱が得られないし、しかも、一度気化した灯油が温度低下により潜熱を奪われ凝縮してしまう。
従って、灯油が多く噴出される場合には、気化性能が非常に悪かった。
しかも、気化室4は、複数の平面壁で形成されているため、傾斜気化壁6と天井壁5との間に形成されるコーナーや、傾斜気化壁6と左右側壁8との間のコーナーに灯油が滞留し易く、灯油の液膜が厚くなって気化効率が低かった。
【0006】
また、特開平9−79520に知られている石油燃焼器では、図7に示すように、灯油の衝突面となる鉛直気化壁8が鉛直に形成され、また、鉛直気化壁8の下部の中央には、水平方向に延び混合ガスを底部の二つの流入口7にスムーズに分割して案内する案内壁13が設けられる。尚、図7は公報の図を利用しているため、その符号は、他の図で使われる符号と全く関連がない。
しかしながら、この石油燃焼機器では、衝突面が鉛直に形成されてるため、灯油の噴出量が多い場合に、灯油が鉛直気化壁8で跳ね返って案内板13に落下してしまい、鉛直気化壁8に接触する時間が短かくなって気化不良を起こしていた。
また、灯油の噴出量が少ない場合には鉛直気化壁8に到達しないため、同様に案内板13にそのまま落下してしまう。案内板13に落下した灯油は、ある程度気化するものの、鉛直気化壁8と案内板13との間のコーナーに溜まり、液膜が厚くなって気化しきれなかった。
そこで、本発明の石油燃焼器は上記課題を解決し、液体燃料を気化面全体に拡散させて、気化効率を向上させることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項1記載の石油燃焼器は、
液体燃料をノズルから噴出して気化室に設けられた気化壁に衝突させると共に燃焼用一次空気を該気化室に供給し、ヒータにより該液体燃料を加熱して該気化壁で気化させ、気化した燃料と該燃焼用一次空気との混合ガスをバーナへ導く気化部と、
上記バーナから噴出する混合ガスを燃焼させる燃焼部と
を備える石油燃焼器において、
上記気化部に、上記混合ガスの一部を上記ノズル側へ還流させ上記気化室内で循環させる還流板を、湾曲した上記衝突面の延長方向に沿って形成し、
上記液体燃料が衝突する上記気化壁の衝突面を、該液体燃料の噴出方向に凹んで湾曲した円筒内面あるいは球内面に形成して、
上記燃焼用一次空気を上記湾曲した衝突面に向けて供給することにより、上記液体燃料を上記衝突面に沿って押し広げるようにしたことを要旨とする。
【0008】
また、請求項2記載の石油燃焼器は、請求項1記載の石油燃焼器において、
上記ノズルから上記気化壁までとなる上記液体燃料の噴出経路の真下に上記還流板を配置し、該還流板の該衝突面との当接部に液体燃料通過孔を開口したことを要旨とする。
【0009】
また、請求項3記載の石油燃焼器は、請求項1または2記載の石油燃焼器において、
円筒内面の軸が左右方向に延びるように上記気化壁を上下方向に湾曲させて形成したことを要旨とする。
【0010】
また、請求項4記載の石油燃焼器は、請求項1〜3のいずれかに記載の石油燃焼器において、
円筒内面の軸が上下方向に延びるように上記気化壁を左右方向に湾曲させて形成したことを要旨とする。
【0011】
また、請求項5記載の石油燃焼器は、請求項1または2記載の石油燃焼器において、
上記気化壁を球面状に湾曲させて形成したことを要旨とする。
【0012】
また、請求項6記載の石油燃焼器は、請求項1〜のいずれかに記載の石油燃焼器において、
上記湾曲した気化壁の下端を水平方向にカットして、当該気化壁の下端を上記気化室の内方に向けてとがらせて形成したことを要旨とする。
【0014】
上記構成を有する本発明の請求項1の石油燃焼器によれば、ノズルから噴出した液体燃料は、噴出方向に凹んだ湾曲面に衝突し、この湾曲面に向けて供給された燃焼用一次空気により湾曲面に沿って押し流され、気化面積を有効に利用しながら気化壁全体に拡散する。この結果、液体燃料が湾曲衝突面で跳ね返ることも溜まることも抑えられ、液体燃料の膜が薄くなって、ヒータにより加熱された気化壁上で良好に気化する。
こうして良好に気化した燃料と一次空気との混合ガスは、気化部からバーナへ導かれて燃焼部において燃焼し、熱交換器などの加熱対象物を加熱する。
また、衝突面で気化した燃料は、その一部がバーナへ送られ、残りが湾曲した還流板に沿ってノズル側へ還流して気化室内で循環する。この気化した燃料の循環により気化室を高温に維持し、噴出された液体燃料の気化を促進する。
【0015】
上記構成を有する本発明の請求項2の石油燃焼器によれば、液体燃料の噴出経路の真下となる位置に還流板が配置されているため、噴出経路から離れた所において液体燃料は、単に気化壁に沿って流下しながら拡散し気化する。
一方、噴出経路の真下において液体燃料は、還流板の液体燃料通過孔を通って気化壁下部へ流下しながら気化し、還流板上で溜まりにくい。
こうして気化した燃料は、その一部が衝突面と還流板とに沿ってノズル側へ還流して気化室内で循環するため気化室を高温に維持し、噴出された液体燃料の気化を促進する。気化した燃料の残りは、液体燃料の噴出経路から離れた所において気化壁に沿って流れる。つまり、気化した燃料は、還流板の無いところと有るところとに分れて流れるため、還流板が通過抵抗になることはなく、気化した燃料を通過させるために液体燃料通過孔を大きく開口する必要はない。
従って、気化壁へ到達せずに落下した液体燃料や気化壁で跳ね返った液体燃料は、未気化のまま液体燃料通過孔を通って気化室の底部へ落下するのではなく還流板により受け止められ、気化室内で循環する高温の混合ガスにより還流板上で拡散して気化するため、気化性能が向上する。また、還流板も高温であるため気化を促進する。
【0016】
上記構成を有する本発明の請求項3の石油燃焼器によれば、気化壁が上下方向に湾曲しているため、気化壁に衝突した液体燃料は、重力により単に流下するだけでなく、一次空気により気化壁の湾曲面に沿って下方へ押し流されて良好に拡散する。この結果、気化壁上での液体燃料の液膜が非常に薄くなって、よく伝熱され良好に気化すると共に、気化面積を有効に利用できるため、気化効率が向上する。また、気化壁のコーナーに液体燃料が溜まりにくく、気化を更に促進できる。
【0017】
上記構成を有する本発明の請求項4の石油燃焼器によれば、気化壁が左右方向に湾曲しているため、液体燃料が左右方向に拡散しやすく気化効率が向上する。また、気化壁のコーナーに液体燃料が溜まりにくく、気化を更に促進できる。
【0018】
上記構成を有する本発明の請求項5の石油燃焼器によれば、気化壁が球面状に湾曲しているため、液体燃料は、上下左右へ気化壁全体にわたって非常に良好に拡散する。この結果、気化壁上での液体燃料の液膜が更に薄くなって良好に気化すると共に、気化壁全体が気化面として一層有効に利用されて、気化効率が一層向上する。また、球面状の気化壁にはコーナーが無いため液体燃料が溜まりにくく、気化を一層促進できる。
【0019】
上記構成を有する本発明の請求項6の石油燃焼器によれば、液体燃料が気化しきれず気化壁の下端まで流下してきても、気化壁の下端を水平方向にカットして、当該気化壁の下端を上記気化室の内方に向けてとがらせて形成したため液体燃料の表面張力が小さくなり液膜が薄くなる。このため、液体燃料は、高温の混合ガスの接触により気化し、気化効率が一層向上する。
【0021】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の石油燃焼器を備えた給湯器の好適な実施形態について図1〜図3を用いて説明する。
石油気化燃焼式給湯器20(以下単に給湯器20と呼ぶ)は、灯油を気化させる気化部30と、気化した灯油と空気との混合ガスを燃焼する燃焼部25と、燃焼部25の燃焼熱により通水を加熱する図示しない熱交換器と、モータ41により駆動され気化部30および燃焼部25へ空気を強制的に送り込むファン40とを備える。
【0022】
気化部30は、灯油を加熱して気化させる気化室31と、気化室31の真下に連通して設けられる分配室38とからなる。
気化室31は、左右側壁34,天井壁45,後面(図1中、右側)となる衝突壁46が一体となったアルミダイキャスト製で、その正面開口を正面壁32により蓋をすると共に、衝突壁46の後部に平板状のセラミックスヒータ56を挟んで背壁48を設けて構成される。この正面壁32上部には、流入口33が開口される。
衝突壁46は、正面壁32と対向し、下方ほど前方に位置するように緩やかな円筒内面状に湾曲すると共に、平坦な天井壁45と滑らかに接続するように形成される。つまり、衝突壁46と天井壁45との間のコーナー62は丸く形成されている。同様に、衝突壁46と左右側壁34との間のコーナー61も、また天井壁45と左右側壁34との間のコーナー60も丸く形成される。湾曲した衝突壁46の下端は水平にカットされ、先端がとがって形状される。
【0023】
また、気化室31内の上中央部には、側断面が上に開口した半円形状で幅が気化室31の幅の半分程度となる還流板35が設けられ、還流板35の前部上端は、流入口33の下端より若干低い位置で正面壁32に当接し、一方、背部上端は、衝突壁46の上中央部に当接して設けられる。従って、気化室31の上中央部の側断面は、図5に示されるように、衝突壁46と還流板35とにより円弧形状になる。この還流板35には、衝突壁46との当接部中央に、灯油通過孔となる開口35aが形成される。
一方、左右側壁34と還流板35との間には、図2に示されるように、混合ガス通気口36が形成される。
【0024】
気化室31の流入口33に、液状の灯油を噴出する一つのノズル52を衝突壁46の上部に対向するように設ける。このノズル52先端には、衝突壁46に向けて灯油を噴出するための噴出口53が左右に一つずつ開口される。尚、ノズル52は、図示しない燃料供給源と連通する供給管54と接続される。
【0025】
気化室31の背壁48には、外側奥行方向に延びる複数の吸熱用フィン58が幅方向に並設される。このフィン58は気化室31の天井壁45から気化室31の底部より若干上方まで上下方向に延設される。
気化室31の前方には、流入口33とファン40とに連通する送風通路42が設けられる。
【0026】
燃焼部25は、気化部30の後方に設けられ、複数のバーナを組込んだバーナ組立22と、バーナ組立22の上部で燃焼空間を形成する燃焼室39とから形成される。バーナ組立22は、直方体の箱形状をした枠体37内の中央部に、複数のメインバーナ24を並設して設けられる。尚、図2は左のメインバーナ24の図示を一部省略し、図3は中央のメインバーナ24の図示を一部省略している。
【0027】
各メインバーナ24は、スリット状の炎口27が並列して開口され幅の狭い偏平状に形成されたブンゼンバーナで、枠体37内に左右方向に並べて配置される。
尚、右側のメインバーナ24近傍には点火電極50が設けられ、左側のメインバーナ24近傍にはフレームロッド51が設けられる。
上述した気化部30で気化した灯油をこのメインバーナ24に供給するため、気化室31の下方には分配室38が設けられる。この分配室38は、気化室31の底部から前方に延び左右に分岐するT字形状をしており、各メインバーナ24の燃料吸入口(図示略)と連通する。
各メインバーナ24の下方には、燃焼用二次空気を分配するバーナ底板28が設けられ、二次空気流入口29が開口される。
【0028】
気化室31の背壁48に設けられた各フィン58は、各メインバーナ24の間に配置され、メインバーナ24の炎口27面の下方まで延びる。メインバーナ24が配置される枠体37の内側には、メインバーナ24の外周にファン40からの空気を直接燃焼室39へ供給して燃焼室39の壁面を冷却する冷却用穴44が設けられる。
【0029】
上述のように構成された給湯器20では、ファン40により送風通路42を通って供給される燃焼用一次空気は、流入口33から気化室31内に導入され、衝突壁46へ向かって流れる。
一方、供給管54から供給される灯油は、ノズル52から衝突壁46へ向けて噴出され、衝突壁46に当たった後、一緒に導入された一次空気により下方に押し流されるだけでなく、左右側壁34や天井壁45へも円滑に流れて、左右方向や上下方向へ広範囲に薄く拡散する。
中央に噴出された灯油は、図5に破線で示されるように、衝突壁46下部へ流下する際に還流板35の開口35aを通り抜ける。一方、還流板35の左右両側付近に噴出された灯油は、図4に破線で示されるように、単に衝突壁46に沿って流下しながら拡散する。以下、衝突壁46,左右側壁34,天井壁45を気化面47と呼ぶ。
ヒータ56によって加熱された気化面47上で拡散する灯油は、液膜が非常に薄くなり良好に気化して一次空気と混合する。
【0030】
この混合ガスの一部(気化室31中央)は、図5に実線で示されるように、湾曲した還流板35に沿って前方のノズル52の方へ戻るように還流し、還流板35,衝突壁46,天井壁45により円筒状に囲まれる気化室31上部で循環して気化室31を高温に維持して気化を促進する。
残りの混合ガス(気化室31左右側)は、図4に実線で示されるように、還流板35の左右外側の混合ガス通過口36を通り、気化面47に沿って下方の分配室38へ入り左右に分流し、分配室38の後方のメインバーナ24へ導かれる。
この混合ガスは、点火電極50により点火され、右側のメインバーナ24から左側のメインバーナ24へ火移りし、フレームロッド51による火炎検知のもとに燃焼を継続する。この際、二次空気流入口29から二次空気が供給され、良好に燃焼する。
【0031】
この燃焼熱により熱交換器を介して通水が加熱されると同時に、気化室31の気化面47およびフィン58が加熱され、灯油は良好に気化する。特に、フィン58の上部から燃焼熱の一部を回収して気化面47を加熱して気化させる。
燃焼室39下方では、二次空気がメインバーナ24の間を通過する際にフィン58の下部に接して加熱されるため、メインバーナ24より上方へ二次空気が流れてもフィン58の上部を冷却してしまうことがなく、フィン58上部を高温に保持でき、気化面47を良好に加熱して灯油の気化を促進できる。
このようにして、ヒータ56をオフしてもフィン58により気化面47全体を均一に加熱できるため、局部的に低温になることを防ぎ、灯油は良好に気化する。
尚、ファン40から冷却用穴44を通って燃焼室39へ供給される空気によって燃焼室39のケースの温度上昇が防止される。
【0032】
以上説明した給湯器20によれば、以下の効果が得られる。
1.気化室31の気化面47全体が湾曲しているため、未気化の灯油が、天井壁45と衝突壁46との間や、左右側壁34と衝突壁46との間に滞留することがなく、液膜が広がり薄くなって良好に気化する。
2.衝突壁46の灯油が衝突する部位が湾曲しているため、衝突壁46に衝突した灯油の跳ね返りが抑えられ、灯油は左右方向だけでなく上下方向にも良好に拡散し、衝突壁46上での液膜が非常に薄くなって、よく伝熱され良好に気化すると共に、気化面積をより有効に利用できるため、気化効率がより向上する。
【0033】
3.灯油と一次空気とを気化室31内に一緒に流すため、衝突した灯油は、一次空気により湾曲した気化面47に沿って押し流され、気化面47全体に拡散する。
この結果、気化面47上で灯油が溜まりにくく、灯油が薄膜化して気化性能が向上する。しかも、一次空気が灯油の表面に接しながら流れて物質移動伝熱により灯油を良好に気化すると共に、気化面積を有効に利用できるため、気化効率が高くなる。
4.還流板35により高温の混合ガスが気化室31内で循環するため、気化室31内を高温に維持して気化を促進する。
【0034】
5.灯油の噴出量が非常に多くて衝突壁46で跳ね返ったとしても、その灯油は、分配室38に未気化のまま落下するのではなく、還流板35上に落下し、循環する高温の混合ガスにより還流板35上でも拡散して良好に気化するため、気化性能が向上できる。また、還流板35も高温であるため気化を促進する。
6.逆に、灯油の噴出量が少なくて衝突壁46に到達する前に還流板35上に落下しても良好に気化し、5と同様の効果が得られる。
【0035】
7.還流板35に開口35aが形成されているため、中央に噴出された灯油は、還流板35上に溜まりにくく、開口35aを通り抜けて衝突壁46下部へ流下するため、衝突壁46全体を気化面として有効に利用でき、気化部30のコンパクト化を図ることができる。
【0036】
8.衝突壁46の下端がとがっているため、万が一、灯油が気化しきれずに衝突壁46の下端まで流下してくる場合においても、とがった下端では灯油の表面張力が小さくなるため、灯油の液膜が薄くなり、高温の混合ガスに接触して気化して気化効率が一層向上する。
【0037】
9.背壁48に設けられたフィン58が、メインバーナ24の炎口27面より下方まで延びているため、二次空気によりフィン58上部が冷却されることを防止できる。衝突壁46は、フィン58の上部から受熱されるものであるから、下端位置の低いフィン58により灯油の気化を促進できる。
10.平板状のヒータ56が衝突壁46全体に接して加熱するため、燃焼運転開始時の立ち上がりを早くできる。
11.還流板35の左右外側に混合ガス通過口36が形成されるため、混合ガスが気化室31を通過する量を適正に保つことができ、還流板35に灯油通過孔となる開口35aを大きく形成する必要がなく、中央を流れる混合ガスは開口35aを通過せず、良好に気化室31上部で還流する。また、開口35aが適正な大きさで形成されるため、衝突壁46で跳ね返った灯油も、衝突壁46に到達する前に還流板35上に落下した灯油も、開口35aを通り抜けることはなく、気化室31底部へ落下せずに還流板35によって受け止められ、還流板35上で気化することができる。
【0038】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【0039】
例えば、気化面47を円筒内面で構成するのではなく、球内面状に湾曲させてもよい。この場合には、灯油が球内面状の気化面で上下左右に非常に良好に拡散する。この結果、気化面上での灯油の液膜が更に薄くなって良好に気化すると共に、気化室の内面全体が気化面としてより一層有効に利用されて、気化効率が更に一層向上する。
また、この球面状気化面が天井から後面そして左右面へ連続的に湾曲して丸く形成されているため、灯油が気化面上で溜りにくく、良好に気化する。
【0040】
また、還流板35の構成においても、ノズル52から衝突壁46へ噴出される灯油の通り道の真下に設ける代わりに、灯油の通り道からずれた位置に還流板35を設けても構わない。この場合でも、混合ガスが気化室31内で循環し、気化室31の温度上昇に貢献して気化効率が向上する。
また、還流板35の幅を気化室31の幅と同等にしてもよい。
【0041】
更に、気化面を左右方向に湾曲させて形成した気化室において、ノズルを湾曲した気化面の中心軸から左へ(または右へ)ずらして設けてもよい。この場合には、気化面の左側へ向けて噴出された灯油は、湾曲した気化面に沿って旋回しながら気化面の右側へ拡散する。一方、ノズル周囲から気化面の左側となる衝突面に向けて導入される一次空気は、灯油と同様に気化面に沿って旋回し、灯油を気化面の右端まで押し流す。このようにして灯油は、気化面の面積を有効に利用しながら気化面全体に拡散し、良好に気化する。
【0042】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項1記載の石油燃焼器によれば、湾曲した衝突面に向けて液体燃料と燃焼用一次空気とを一緒に流すため、液体燃料の衝突面での跳ね返りと滞留とを抑制する。
また、液体燃料は気化面積を有効に利用しながら気化壁全体に薄く拡散されるため、気化効率が向上する。
さらに、気化部に還流板を備えるため、循環する混合ガスが気化室を高温に維持して液体燃料の気化を促進する。
【0043】
更に、本発明の請求項2の石油燃焼器によれば、気化壁へ到達しなかった液体燃料や気化壁で跳ね返った液体燃料も還流板上で気化することができ、気化効率が向上する。
また、還流板には気化壁近傍で液体燃料通過孔が開口されるため、還流板付近の気化壁へ到達した液体燃料は、還流板上で溜まりにくく気化壁下部で流下し良好に気化し、気化効率が更に向上する。
【0044】
更に、本発明の請求項3の石油燃焼器によれば、気化壁を上下方向に湾曲させるため、液体燃料が気化壁上で下方向へ一層拡散し、その液膜が非常に薄くなって良好に気化すると共に、気化面積を有効に利用でき、気化効率が向上する。
【0045】
更に、本発明の請求項4の石油燃焼器によれば、気化壁を左右方向に湾曲させるため、衝突した液体燃料が気化壁のコーナーに溜りにくく、気化壁上を薄く拡散して良好に気化し、気化効率が向上する。
【0046】
更に、本発明の請求項5の石油燃焼器によれば、気化壁を球面状に湾曲させるため、液体燃料は、上下左右へ気化壁全体にわたって非常に良好に拡散する。
この結果、気化壁上での液体燃料の液膜が更に薄くなって良好に気化すると共に、気化壁全体が気化面として一層有効に利用されて、気化効率が一層向上する。
また、球面状の気化壁にはコーナーが無いため液体燃料が溜まりにくく、気化を一層促進できる。
【0047】
更に、本発明の請求項6の石油燃焼器によれば、気化壁の下端を水平方向にカットして、当該気化壁の下端を上記気化室の内方に向けてとがらせて形成したため、液体燃料はこの下端においても気化し易くなり、気化効率が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態としての石油燃焼器を側面からみた断面図である。
【図2】一実施形態としての石油燃焼器を上面からみた断面図である。
【図3】一実施形態としての石油燃焼器を正面からみた断面図である。
【図4】一実施形態としての気化室を側面からみた断面図である。
【図5】一実施形態としての気化室を側面からみた断面図である。
【図6】従来例の石油燃焼器の側面からみた断面図である。
【図7】従来例の石油燃焼器の側面からみた断面図である。
【符号の説明】
22…バーナ組立、24…メインバーナ、25…燃焼部、27…炎口、30…気化部、31…気化室、32…正面壁、33…流入口、34…左右側壁、35…還流板、35a…開口、38…分配室、39…燃焼室、40…ファン、45…天井壁、46…衝突壁、47…気化面、48…背壁、52…ノズル、53…噴出口、56…ヒータ、58…フィン。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, liquid fuel is ejected from a nozzle to collide with a vaporization wall provided in the vaporization chamber, and primary combustion air is supplied to the vaporization chamber, and the liquid fuel is heated by the heater and vaporized at the vaporization wall. The present invention relates to an oil combustor in which a mixed gas of a burned fuel and combustion primary air is led to a burner and burned.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an oil combustor that vaporizes kerosene and uses it as fuel is known for hot water heaters and hot water heaters. As an example, an oil combustor known from Japanese Patent No. 2924131 will be described with reference to FIG.
This oil combustor includes a vaporizing chamber 4 that vaporizes kerosene and mixes it with air, a mixing passage 9 that guides the mixed gas downward, and a uniform chamber 1 that guides the mixed gas from the mixing passage 9 to the rear (left side in the figure). And a burner 2 provided at the upper part of the uniform chamber 1 for burning the mixed gas.
[0003]
In the vaporizing chamber 4, a nozzle inlet 13 is opened at the top of the front wall 7, and an air inlet 11 is opened below the nozzle inlet 13. The nozzle inlet 13 is provided with a nozzle 14 that ejects kerosene to the inclined vaporization wall 6 that is inclined forward and downward on the back surface of the vaporization chamber 4. In addition, the inclined vaporization wall 6 includes a linear sheathed heater 10 and a fin 15 that collects part of the combustion heat of the burner 2.
Further, a fan 3 that sends air into the vaporizing chamber 4 is provided upstream of the air inlet 11.
[0004]
In the oil combustor configured in this manner, kerosene ejected from the nozzle 14 collides with the inclined vaporization wall 6 heated by the sheathed heater 10 and vaporizes while flowing down, and is introduced from the lower air inlet 11 and inclined vaporization. After mixing with the air rising along the wall 6, it passes through the mixing passage 9 and the uniform chamber 1 and burns in the burner 2.
During combustion, a part of the heat of the combustion gas is recovered by the fins 15 and the entire inclined vaporization wall 6 is heated to improve the vaporization ability.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when kerosene flowed down along the inclined vaporization wall 6, it collided with the rising air, the flow was blocked and an oil pool was generated, and good vaporization was not performed.
When the amount of kerosene ejected is large, diffusion concentrates above the inclined vaporization wall 6 and diffuses to the ceiling wall 5 of the vaporization chamber 4 and the left and right side walls 8 of the vaporization chamber 4. The lower part was not used effectively as a vaporization surface.
As a result, at the lower part of the inclined vaporization wall 6, the amount of kerosene contact decreases, the temperature rises without taking away the latent heat of vaporization, and the temperature distribution of the inclined vaporization wall 6 becomes non-uniform, causing the vaporization chamber 4 to burn out. , Tar is generated, and the vaporization performance deteriorates.
On the other hand, at the upper part of the inclined vaporization wall 6 where the amount of kerosene contact is large, the wall surface temperature is likely to be lowered, heat necessary for evaporation cannot be obtained, and the once vaporized kerosene is deprived of latent heat and condensed due to the temperature drop .
Therefore, when a lot of kerosene was ejected, the vaporization performance was very poor.
Moreover, since the vaporizing chamber 4 is formed of a plurality of flat walls, it is formed at a corner formed between the inclined vaporizing wall 6 and the ceiling wall 5 or at a corner between the inclined vaporizing wall 6 and the left and right side walls 8. Kerosene was apt to stay and the liquid film of kerosene became thick and the vaporization efficiency was low.
[0006]
Further, in the oil combustor known from Japanese Patent Laid-Open No. 9-79520, as shown in FIG. 7, a vertical vaporization wall 8 serving as a kerosene collision surface is formed vertically, and the center of the lower portion of the vertical vaporization wall 8 is formed. Is provided with a guide wall 13 extending in the horizontal direction and smoothly dividing and guiding the mixed gas to the two inlets 7 at the bottom. Since FIG. 7 uses the figure of the publication, the reference numerals have no relation to the reference numerals used in other drawings.
However, in this oil combustion apparatus, since the collision surface is formed vertically, when the amount of kerosene ejected is large, the kerosene rebounds at the vertical vaporization wall 8 and falls to the guide plate 13, and thus the vertical vaporization wall 8. The contact time was shortened, resulting in poor vaporization.
Further, when the amount of kerosene ejected is small, it does not reach the vertical vaporization wall 8, and similarly falls onto the guide plate 13 as it is. Although the kerosene dropped on the guide plate 13 vaporizes to some extent, it accumulates at the corner between the vertical vaporization wall 8 and the guide plate 13, and the liquid film becomes thick and cannot be completely vaporized.
Then, the oil combustor of this invention aims at solving the said subject and diffusing liquid fuel to the whole vaporization surface, and improving vaporization efficiency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The oil combustor according to claim 1 of the present invention for solving the above-mentioned problems is provided.
Liquid fuel was ejected from the nozzle and collided with a vaporization wall provided in the vaporization chamber, and primary air for combustion was supplied to the vaporization chamber, and the liquid fuel was heated by a heater to vaporize at the vaporization wall and vaporized. A vaporizing section for introducing a mixed gas of fuel and primary combustion air to a burner;
An oil combustor comprising a combustion section for combusting a mixed gas ejected from the burner,
A reflux plate for refluxing a part of the mixed gas to the nozzle side and circulating in the vaporizing chamber is formed in the vaporizing portion along the extending direction of the curved collision surface,
Forming a collision surface of the vaporization wall with which the liquid fuel collides, on a cylindrical inner surface or a spherical inner surface that is concave and curved in the liquid fuel ejection direction;
The gist of the invention is to supply the combustion primary air toward the curved collision surface so that the liquid fuel is spread along the collision surface.
[0008]
The oil combustor according to claim 2 is the oil combustor according to claim 1,
The gist of the invention is that the return plate is arranged directly under the liquid fuel ejection path from the nozzle to the vaporization wall, and a liquid fuel passage hole is opened at a contact portion of the return plate with the collision surface. .
[0009]
The oil combustor according to claim 3 is the oil combustor according to claim 1 or 2,
The gist is that the vaporization wall is curved in the vertical direction so that the axis of the cylindrical inner surface extends in the horizontal direction .
[0010]
Moreover, the oil combustor according to claim 4 is the oil combustor according to any one of claims 1 to 3 ,
The gist is that the vaporization wall is curved in the left-right direction so that the axis of the cylindrical inner surface extends in the up-down direction .
[0011]
The oil combustor according to claim 5 is the oil combustor according to claim 1 or 2 ,
The gist is that the vaporization wall is formed in a spherical shape .
[0012]
Moreover, the oil combustor according to claim 6 is the oil combustor according to any one of claims 1 to 5,
The gist is that the lower end of the curved vaporization wall is cut in the horizontal direction, and the lower end of the vaporization wall is bent toward the inside of the vaporization chamber .
[0014]
According to the oil combustor of the present invention having the above-described configuration, the liquid fuel ejected from the nozzle collides with the curved surface recessed in the ejection direction, and the primary air for combustion supplied toward the curved surface As a result, the gas is swept along the curved surface and diffused throughout the vaporized wall while effectively utilizing the vaporized area. As a result, the liquid fuel is prevented from bouncing back and collecting on the curved collision surface, and the liquid fuel film is thinned and vaporizes well on the vaporization wall heated by the heater.
The gas mixture of fuel and primary air thus vaporized well is guided from the vaporization section to the burner and burned in the combustion section, and heats the object to be heated such as a heat exchanger.
Further, a part of the fuel vaporized on the collision surface is sent to the burner, and the remaining fuel returns to the nozzle side along the curved reflux plate and circulates in the vaporization chamber. This vaporized fuel circulation keeps the vaporization chamber at a high temperature and promotes vaporization of the ejected liquid fuel.
[0015]
According to the oil combustor of the second aspect of the present invention having the above-described configuration , since the return plate is disposed at a position directly below the ejection path of the liquid fuel, the liquid fuel is simply placed away from the ejection path. It diffuses and vaporizes while flowing down along the vaporization wall.
On the other hand, the liquid fuel is vaporized while flowing down to the lower part of the vaporization wall through the liquid fuel passage hole of the reflux plate just below the ejection path, and is difficult to accumulate on the reflux plate.
A part of the fuel thus vaporized returns to the nozzle side along the collision surface and the reflux plate and circulates in the vaporization chamber, so that the vaporization chamber is maintained at a high temperature and the vaporization of the ejected liquid fuel is promoted. The remainder of the vaporized fuel flows along the vaporization wall at a location away from the liquid fuel ejection path. In other words, the vaporized fuel flows in a part where there is no return plate and where there is no return plate, so that the return plate does not become a passage resistance, and the liquid fuel passage hole is greatly opened to allow the vaporized fuel to pass therethrough. There is no need.
Therefore, the liquid fuel that has fallen without reaching the vaporization wall or the liquid fuel that bounced off the vaporization wall is received by the return plate instead of falling to the bottom of the vaporization chamber through the liquid fuel passage hole without being vaporized, Since the gas is diffused and vaporized on the reflux plate by the high-temperature mixed gas circulating in the vaporizing chamber, the vaporization performance is improved. Further, since the reflux plate is also hot, vaporization is promoted.
[0016]
According to the oil combustor of the third aspect of the present invention having the above configuration, since the vaporization wall is curved in the vertical direction, the liquid fuel that has collided with the vaporization wall not only flows down due to gravity but also the primary air. As a result, the gas is pushed down along the curved surface of the vaporization wall and diffuses well. As a result, the liquid film of the liquid fuel on the vaporization wall becomes very thin, and heat is well transferred and vaporizes well, and the vaporization area can be used effectively, so that the vaporization efficiency is improved. Further, it is difficult for liquid fuel to collect in the corner of the vaporization wall, and vaporization can be further promoted.
[0017]
According to the oil combustor of the present invention having the above-described configuration, the vaporization wall is curved in the left-right direction, so that the liquid fuel is easily diffused in the left-right direction and the vaporization efficiency is improved. Further, it is difficult for liquid fuel to collect in the corner of the vaporization wall, and vaporization can be further promoted.
[0018]
According to the oil combustor of the fifth aspect of the present invention having the above configuration, since the vaporization wall is curved in a spherical shape, the liquid fuel diffuses very well over the entire vaporization wall in the vertical and horizontal directions. As a result, the liquid film of the liquid fuel on the vaporization wall becomes thinner and vaporizes better, and the entire vaporization wall is used more effectively as a vaporization surface, and the vaporization efficiency is further improved. Further, since the spherical vaporization wall has no corners, liquid fuel hardly accumulates, and vaporization can be further promoted.
[0019]
According to the oil combustor of the present invention having the above-described configuration, even if the liquid fuel cannot be completely vaporized and flows down to the lower end of the vaporization wall, the lower end of the vaporization wall is cut in the horizontal direction, Since the lower end of the liquid crystal is bent toward the inside of the vaporization chamber, the surface tension of the liquid fuel is reduced and the liquid film is thinned. For this reason, the liquid fuel is vaporized by contact with a high-temperature mixed gas, and the vaporization efficiency is further improved.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to further clarify the configuration and operation of the present invention described above, a preferred embodiment of a water heater provided with the oil combustor of the present invention will be described below with reference to FIGS.
The oil vaporization combustion type water heater 20 (hereinafter simply referred to as the “water heater 20”) includes a vaporization unit 30 that vaporizes kerosene, a combustion unit 25 that combusts a mixed gas of vaporized kerosene and air, and combustion heat of the combustion unit 25. And a fan 40 that is driven by a motor 41 and forcibly feeds air to the vaporization unit 30 and the combustion unit 25.
[0022]
The vaporization unit 30 includes a vaporization chamber 31 that heats and vaporizes kerosene, and a distribution chamber 38 that is provided in communication with the vaporization chamber 31 directly below.
The vaporization chamber 31 is made of aluminum die-casting, in which the left and right side walls 34, the ceiling wall 45, and the collision wall 46 on the rear surface (right side in FIG. 1) are integrated, and the front opening is covered with the front wall 32, A back wall 48 is provided at the rear of the collision wall 46 with a flat ceramic heater 56 interposed therebetween. In the upper part of the front wall 32, an inflow port 33 is opened.
The collision wall 46 is formed so as to face the front wall 32 and bend into a gentle cylindrical inner surface so as to be positioned forward in the lower part and smoothly connect to the flat ceiling wall 45. That is, the corner 62 between the collision wall 46 and the ceiling wall 45 is rounded. Similarly, the corner 61 between the collision wall 46 and the left and right side walls 34 and the corner 60 between the ceiling wall 45 and the left and right side walls 34 are also rounded. The lower end of the curved collision wall 46 is cut horizontally and the tip is sharpened.
[0023]
Further, a reflux plate 35 having a semicircular shape with a side cross-section opened upward and having a width that is about half of the width of the vaporization chamber 31 is provided at the upper center portion in the vaporization chamber 31. Is in contact with the front wall 32 at a position slightly lower than the lower end of the inflow port 33, while the upper end of the back portion is provided in contact with the upper center portion of the collision wall 46. Therefore, the side cross section of the upper center portion of the vaporizing chamber 31 is formed in an arc shape by the collision wall 46 and the reflux plate 35 as shown in FIG. An opening 35 a serving as a kerosene passage hole is formed in the reflux plate 35 at the center of the contact portion with the collision wall 46.
On the other hand, as shown in FIG. 2, a mixed gas vent 36 is formed between the left and right side walls 34 and the reflux plate 35.
[0024]
One nozzle 52 for ejecting liquid kerosene is provided at the inlet 33 of the vaporizing chamber 31 so as to face the upper portion of the collision wall 46. At the tip of this nozzle 52, one jet port 53 for jetting kerosene toward the collision wall 46 is opened one by one on the left and right. The nozzle 52 is connected to a supply pipe 54 that communicates with a fuel supply source (not shown).
[0025]
A plurality of heat absorption fins 58 extending in the outer depth direction are arranged in parallel in the width direction on the back wall 48 of the vaporization chamber 31. The fins 58 extend in the vertical direction from the ceiling wall 45 of the vaporizing chamber 31 to slightly above the bottom of the vaporizing chamber 31.
In front of the vaporizing chamber 31, an air passage 42 communicating with the inflow port 33 and the fan 40 is provided.
[0026]
The combustion unit 25 is provided behind the vaporization unit 30, and is formed by a burner assembly 22 incorporating a plurality of burners, and a combustion chamber 39 that forms a combustion space above the burner assembly 22. The burner assembly 22 is provided with a plurality of main burners 24 arranged in parallel at the center of a rectangular box-shaped frame body 37. In FIG. 2, the illustration of the left main burner 24 is partially omitted, and in FIG. 3, the illustration of the central main burner 24 is partially omitted.
[0027]
Each main burner 24 is a Bunsen burner that is formed in a narrow flat shape with slit-shaped flame openings 27 opened in parallel, and is arranged in a frame 37 side by side in the left-right direction.
An ignition electrode 50 is provided in the vicinity of the right main burner 24, and a frame rod 51 is provided in the vicinity of the left main burner 24.
A distribution chamber 38 is provided below the vaporization chamber 31 in order to supply the main burner 24 with kerosene vaporized by the vaporization unit 30 described above. The distribution chamber 38 has a T-shape extending forward from the bottom of the vaporization chamber 31 and branching left and right, and communicates with a fuel inlet (not shown) of each main burner 24.
Below each main burner 24, a burner bottom plate 28 for distributing secondary combustion air is provided, and a secondary air inlet 29 is opened.
[0028]
Each fin 58 provided on the back wall 48 of the vaporization chamber 31 is disposed between the main burners 24 and extends to the lower side of the flame port 27 surface of the main burner 24. Inside the frame 37 in which the main burner 24 is disposed, a cooling hole 44 for cooling the wall surface of the combustion chamber 39 by supplying air from the fan 40 directly to the combustion chamber 39 is provided on the outer periphery of the main burner 24. .
[0029]
In the water heater 20 configured as described above, the combustion primary air supplied through the air passage 42 by the fan 40 is introduced into the vaporization chamber 31 from the inlet 33 and flows toward the collision wall 46.
On the other hand, the kerosene supplied from the supply pipe 54 is ejected from the nozzle 52 toward the collision wall 46, hits the collision wall 46, and then not only is pushed down by the primary air introduced together but also left and right side walls. 34 and the ceiling wall 45 smoothly flow and diffuse thinly in a wide range in the horizontal direction and the vertical direction.
The kerosene jetted in the center passes through the opening 35a of the reflux plate 35 when flowing down to the lower part of the collision wall 46, as indicated by a broken line in FIG. On the other hand, the kerosene ejected in the vicinity of the left and right sides of the reflux plate 35 diffuses while simply flowing down along the collision wall 46, as indicated by broken lines in FIG. Hereinafter, the collision wall 46, the left and right side walls 34, and the ceiling wall 45 are referred to as a vaporization surface 47.
The kerosene diffusing on the vaporization surface 47 heated by the heater 56 becomes very thin and vaporizes well, and mixes with the primary air.
[0030]
A part of the mixed gas (in the center of the vaporization chamber 31) returns to the front nozzle 52 along the curved return plate 35 as shown by a solid line in FIG. It circulates in the upper part of the vaporization chamber 31 surrounded by the wall 46 and the ceiling wall 45 in a cylindrical shape to maintain the vaporization chamber 31 at a high temperature and promote vaporization.
The remaining mixed gas (the left and right sides of the vaporization chamber 31) passes through the mixed gas passages 36 on the left and right outer sides of the reflux plate 35 to the lower distribution chamber 38 along the vaporization surface 47 as shown by the solid line in FIG. After entering and diverting to the left and right, it is guided to the main burner 24 behind the distribution chamber 38.
This mixed gas is ignited by the ignition electrode 50, moves from the right main burner 24 to the left main burner 24, and continues to burn under the detection of flame by the frame rod 51. At this time, secondary air is supplied from the secondary air inlet 29 and burns well.
[0031]
The combustion heat heats the water through the heat exchanger, and at the same time, the vaporization surface 47 and the fins 58 of the vaporization chamber 31 are heated, and the kerosene is vaporized well. In particular, a part of the combustion heat is recovered from the upper part of the fin 58 and the vaporization surface 47 is heated and vaporized.
Below the combustion chamber 39, the secondary air is heated in contact with the lower portion of the fin 58 when passing between the main burners 24, so even if the secondary air flows upward from the main burner 24, The upper part of the fin 58 can be kept at a high temperature without being cooled, and the vaporization surface 47 can be heated well to promote the vaporization of kerosene.
In this way, even if the heater 56 is turned off, the entire vaporization surface 47 can be uniformly heated by the fins 58, so that local low temperature is prevented and kerosene is vaporized well.
The temperature of the case of the combustion chamber 39 is prevented by the air supplied from the fan 40 through the cooling hole 44 to the combustion chamber 39.
[0032]
According to the hot water heater 20 described above, the following effects can be obtained.
1. Since the entire vaporization surface 47 of the vaporization chamber 31 is curved, unvaporized kerosene does not stay between the ceiling wall 45 and the collision wall 46 or between the left and right side walls 34 and the collision wall 46. The liquid film spreads and becomes thin and vaporizes well.
2. Since the portion of the collision wall 46 where the kerosene collides is curved, the rebound of the kerosene that collides with the collision wall 46 is suppressed, and the kerosene diffuses well not only in the left-right direction but also in the vertical direction. The liquid film becomes very thin and is well-heated and vaporizes well, and the vaporization area can be used more effectively, so that the vaporization efficiency is further improved.
[0033]
3. Since kerosene and primary air flow together in the vaporization chamber 31, the collided kerosene is swept along the vaporized surface 47 curved by the primary air and diffuses throughout the vaporized surface 47.
As a result, kerosene is unlikely to accumulate on the vaporization surface 47, and the kerosene is thinned to improve vaporization performance. Moreover, the primary air flows in contact with the surface of kerosene and vaporizes the kerosene satisfactorily by mass transfer heat transfer, and the vaporization area can be used effectively, so the vaporization efficiency is increased.
4). Since the high-temperature mixed gas is circulated in the vaporization chamber 31 by the reflux plate 35, the vaporization chamber 31 is maintained at a high temperature to promote vaporization.
[0034]
5. Even if the amount of kerosene ejected is so large that it bounces off the collision wall 46, the kerosene does not fall into the distribution chamber 38 without being vaporized, but falls onto the reflux plate 35 and circulates at a high temperature. As a result, the gas diffuses well on the reflux plate 35 and vaporizes well, so that the vaporization performance can be improved. Moreover, since the reflux plate 35 is also high temperature, vaporization is accelerated.
6). Conversely, the amount of kerosene ejected is small, and even if it falls on the reflux plate 35 before reaching the collision wall 46, it vaporizes well and the same effect as 5 is obtained.
[0035]
7). Since the opening 35a is formed in the reflux plate 35, the kerosene ejected in the center hardly accumulates on the reflux plate 35 and flows down to the lower part of the collision wall 46 through the opening 35a, so that the entire collision wall 46 is vaporized. As a result, the vaporization unit 30 can be made compact.
[0036]
8). Since the lower end of the collision wall 46 is sharp, even if kerosene does not completely evaporate and flows down to the lower end of the collision wall 46, the kerosene surface tension is reduced at the sharpened lower end. The film becomes thinner and vaporizes in contact with a high temperature mixed gas, further improving the vaporization efficiency.
[0037]
9. Since the fins 58 provided on the back wall 48 extend below the surface of the flame outlet 27 of the main burner 24, the upper part of the fins 58 can be prevented from being cooled by the secondary air. Since the collision wall 46 receives heat from the upper part of the fin 58, the vaporization of kerosene can be promoted by the fin 58 having a low lower end position.
10. Since the flat heater 56 is heated in contact with the entire collision wall 46, the start-up at the start of the combustion operation can be accelerated.
11. Since the mixed gas passage port 36 is formed on the left and right outer sides of the reflux plate 35, the amount of the mixed gas passing through the vaporizing chamber 31 can be maintained appropriately, and the opening 35 a serving as a kerosene passage hole is formed in the reflux plate 35. Therefore, the mixed gas flowing in the center does not pass through the opening 35a and is favorably refluxed in the upper portion of the vaporizing chamber 31. In addition, since the opening 35a is formed in an appropriate size, neither kerosene bounced off the collision wall 46 nor kerosene dropped on the return plate 35 before reaching the collision wall 46 passes through the opening 35a. It is received by the reflux plate 35 without falling to the bottom of the vaporization chamber 31 and can be vaporized on the reflux plate 35.
[0038]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, Of course, in the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement in various aspects.
[0039]
For example, the vaporizing surface 47 may be curved into a spherical inner surface instead of being configured with a cylindrical inner surface. In this case, kerosene diffuses very well vertically and horizontally on the spherical vaporization surface. As a result, the liquid film of kerosene on the vaporization surface is further thinned and vaporizes well, and the entire inner surface of the vaporization chamber is more effectively used as the vaporization surface, and the vaporization efficiency is further improved.
In addition, since this spherical vaporized surface is continuously curved from the ceiling to the rear surface and the left and right surfaces, the kerosene is difficult to accumulate on the vaporized surface and vaporizes well.
[0040]
Also in the configuration of the reflux plate 35, the reflux plate 35 may be provided at a position shifted from the passage of kerosene, instead of being provided directly below the passage of kerosene ejected from the nozzle 52 to the collision wall 46. Even in this case, the mixed gas circulates in the vaporizing chamber 31 and contributes to an increase in the temperature of the vaporizing chamber 31 to improve the vaporization efficiency.
Further, the width of the reflux plate 35 may be equal to the width of the vaporizing chamber 31.
[0041]
Further, in the vaporization chamber formed by bending the vaporization surface in the left-right direction, the nozzle may be provided to be shifted to the left (or right) from the central axis of the curved vaporization surface. In this case, the kerosene ejected toward the left side of the vaporization surface diffuses to the right side of the vaporization surface while turning along the curved vaporization surface. On the other hand, primary air introduced from the periphery of the nozzle toward the collision surface on the left side of the vaporization surface swirls along the vaporization surface in the same manner as kerosene, and pushes kerosene to the right end of the vaporization surface. In this way, kerosene diffuses throughout the vaporized surface while effectively utilizing the area of the vaporized surface, and vaporizes well.
[0042]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the oil combustor according to claim 1 of the present invention, the liquid fuel and the primary air for combustion flow together toward the curved collision surface. Suppress bounce and stay.
Further, since the liquid fuel is thinly diffused over the entire vaporization wall while effectively using the vaporization area, the vaporization efficiency is improved.
Further, since the vaporization section is provided with the reflux plate, the circulating mixed gas maintains the vaporization chamber at a high temperature and promotes the vaporization of the liquid fuel.
[0043]
Furthermore, according to the oil combustor of claim 2 of the present invention, the liquid fuel that has not reached the vaporization wall or the liquid fuel that bounced off the vaporization wall can be vaporized on the reflux plate, and the vaporization efficiency is improved.
Further, since the liquid fuel passage hole is opened in the vicinity of the vaporization wall in the reflux plate, the liquid fuel that has reached the vaporization wall in the vicinity of the reflux plate is less likely to accumulate on the reflux plate and flows down at the lower part of the vaporization wall, and is vaporized well. Vaporization efficiency is further improved.
[0044]
Furthermore, according to the oil combustor of claim 3 of the present invention, since the vaporization wall is bent in the vertical direction, the liquid fuel is further diffused downward on the vaporization wall, and the liquid film becomes very thin. Vaporization area can be used effectively and vaporization efficiency is improved.
[0045]
Furthermore, according to the oil combustor of claim 4 of the present invention, since the vaporization wall is curved in the left-right direction, the collided liquid fuel is unlikely to collect in the corner of the vaporization wall, and the vaporized wall is thinly diffused and satisfactorily vaporized. And vaporization efficiency is improved.
[0046]
Furthermore, according to the oil combustor of claim 5 of the present invention, since the vaporization wall is curved into a spherical shape, the liquid fuel diffuses very well over the entire vaporization wall in the vertical and horizontal directions.
As a result, the liquid film of the liquid fuel on the vaporization wall becomes thinner and vaporizes better, and the entire vaporization wall is used more effectively as a vaporization surface, and the vaporization efficiency is further improved.
Further, since the spherical vaporization wall has no corners, liquid fuel hardly accumulates, and vaporization can be further promoted.
[0047]
Furthermore, according to the oil combustor of claim 6 of the present invention, the lower end of the vaporization wall is cut in the horizontal direction, and the lower end of the vaporization wall is formed to be pointed inward of the vaporization chamber. The fuel is easily vaporized at the lower end, and the vaporization efficiency is further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an oil combustor as an embodiment as viewed from the side.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an oil combustor as one embodiment as viewed from above.
FIG. 3 is a sectional view of an oil combustor as one embodiment as viewed from the front.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a vaporization chamber as one embodiment as viewed from the side.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a vaporization chamber as one embodiment as viewed from the side.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional oil combustor as seen from the side.
FIG. 7 is a cross-sectional view seen from the side of a conventional oil combustor.
[Explanation of symbols]
22 ... Burner assembly, 24 ... Main burner, 25 ... Combustion section, 27 ... Flame port, 30 ... Vaporization section, 31 ... Vaporization chamber, 32 ... Front wall, 33 ... Inlet, 34 ... Left and right side walls, 35 ... Reflux plate, 35a ... Opening, 38 ... Distribution chamber, 39 ... Combustion chamber, 40 ... Fan, 45 ... Ceiling wall, 46 ... Collision wall, 47 ... Vaporization surface, 48 ... Back wall, 52 ... Nozzle, 53 ... Jet, 56 ... Heater 58 ... Fins.

Claims (6)

液体燃料をノズルから噴出して気化室に設けられた気化壁に衝突させると共に燃焼用一次空気を該気化室に供給し、ヒータにより該液体燃料を加熱して該気化壁で気化させ、気化した燃料と該燃焼用一次空気との混合ガスをバーナへ導く気化部と、
上記バーナから噴出する混合ガスを燃焼させる燃焼部と
を備える石油燃焼器において、
上記気化部に、上記混合ガスの一部を上記ノズル側へ還流させ上記気化室内で循環させる還流板を、湾曲した上記衝突面の延長方向に沿って形成し、
上記液体燃料が衝突する上記気化壁の衝突面を、該液体燃料の噴出方向に凹んで湾曲した円筒内面あるいは球内面に形成して、
上記燃焼用一次空気を上記湾曲した衝突面に向けて供給することにより、上記液体燃料を上記衝突面に沿って押し広げるようにしたことを特徴とする石油燃焼器。
Liquid fuel was ejected from the nozzle and collided with a vaporization wall provided in the vaporization chamber, and primary air for combustion was supplied to the vaporization chamber, and the liquid fuel was heated by a heater to vaporize at the vaporization wall and vaporized. A vaporizing section for introducing a mixed gas of fuel and primary combustion air to a burner;
An oil combustor comprising a combustion section for combusting a mixed gas ejected from the burner,
A reflux plate for refluxing a part of the mixed gas to the nozzle side and circulating in the vaporizing chamber is formed in the vaporizing portion along the extending direction of the curved collision surface,
Forming a collision surface of the vaporization wall with which the liquid fuel collides, on a cylindrical inner surface or a spherical inner surface that is concave and curved in the liquid fuel ejection direction;
An oil combustor, wherein the liquid fuel is pushed along the collision surface by supplying the primary air for combustion toward the curved collision surface.
上記ノズルから上記気化壁までとなる上記液体燃料の噴出経路の真下に上記還流板を配置し、該還流板の該衝突面との当接部に液体燃料通過孔を開口したことを特徴とする請求項1記載の石油燃焼器。 The reflux plate is disposed directly below the liquid fuel ejection path from the nozzle to the vaporization wall, and a liquid fuel passage hole is opened at a contact portion of the reflux plate with the collision surface. The oil combustor according to claim 1 . 円筒内面の軸が左右方向に延びるように上記気化壁を上下方向に湾曲させて形成したことを特徴とする請求項1または2記載の石油燃焼器。 The oil combustor according to claim 1 or 2, wherein the vaporization wall is curved in the vertical direction so that the axis of the cylindrical inner surface extends in the horizontal direction . 円筒内面の軸が上下方向に延びるように上記気化壁を左右方向に湾曲させて形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の石油燃焼器。 The oil combustor according to any one of claims 1 to 3, wherein the vaporization wall is curved in the left-right direction so that an axis of a cylindrical inner surface extends in the up-down direction . 上記気化壁を球面状に湾曲させて形成したことを特徴とする請求項1または2記載の石油燃焼器。 3. The oil combustor according to claim 1, wherein the vaporizing wall is formed by curving into a spherical shape . 上記湾曲した気化壁の下端を水平方向にカットして、当該気化壁の下端を上記気化室の内方に向けてとがらせて形成したことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の石油燃焼器。 The lower end of the curved vaporization wall is cut in the horizontal direction, and the lower end of the vaporization wall is formed to be bent toward the inside of the vaporization chamber. oil combustor.
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